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Wasserzerleger für die Lausitz

Aleksandr Bashkatov und seine Kollegen vom HZDR-Institut für Fluiddynamik, nutzen neben der Rasterkraft-Mikroskopie und Simulationen auch Laser, um Gasprozesse in Flüssigkeiten zu verstehen. Foto: Stephan Floss für das HZDR

Aleksandr Bashkatov und seine Kollegen vom HZDR-Institut für Fluiddynamik, nutzen neben der Rasterkraft-Mikroskopie und Simulationen auch Laser, um Gasprozesse in Flüssigkeiten zu verstehen. Foto: Stephan Floss für das HZDR

Dresdner Forscher konstruieren alkalische Elektrolyseure für die Zeit nach dem Kohleausstieg

Dresden, 9. Dezember 2019. Damit die Lausitz nach dem Kohleausstieg ein Pilotstandort für moderne Wasserstoff- und Energiespeichertechnologien wird, wollen Dresdner Forscher dort gemeinsam mit regionalen Partnern eine neue Generation von Elektrolyse-Anlagen entwickeln. Geplant ist eine Pilotanlage, die Wasser weit effektiver als heutige Elektrolyseure in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet. Das hat das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf angekündigt.

Keine Edelmetall-Elektroden mehr nötig

Dabei setzen die Wissenschaftler auf sogenannte „Alkalische Elektrolyseure“, die mit einer basischen Lösung und ohne Edelmetall-Elektroden auskommen. „Alkalische Elektrolyseure sind deutlich preiswerter und ökologischer und kommen ohne knappe Ressourcen aus, da sie auf edelmetallbeschichtete Elektroden verzichten“, betonte Prof. Kerstin Eckert vom Institut für Fluiddynamik am HZDR, die an der TU Dresden den Lehrstuhl für Transportprozesse an Grenzflächen leitet. „Langfristiges Ziel des Konsortiums ist es, leistungsfähige alkalische Elektrolyseure einer neuen Generation zu entwickeln.“ Beteiligt sind neben dem HZDR auch die TU Dresden, das Fraunhofer-Materialforschungsinstitut Ifam Dresden, die Hochschule Zittau-Görlitz und lokale Industriepartner.

Elektrolyse-Großanlagen sollen der Energiewende die Spitzen nehmen

Elektrolyse-Großanlagen („Elektrolyseure“) gelten als vielversprechende Zwischenspeicher, die Stromspitzen und –täler von Solar- und Windkraftanlagen ausgleichen könnten. Dabei wird der Strom eingesetzt, um unter anderem Wasserstoff zu erzeugen. Der kann dann später wieder als Energieträger oder als Ausgangsstoff für die chemische Industrie verwendet werden. Heutige Elektrolyseure verschwenden allerdings noch zu viel Energie, wenn sie Wasser zerlegen. Laut HZDR sind derzeit Wirkungsgrade von rund 65 bis 85 Prozent üblich. Die Wissenschaftler wollen aber auf etwa 90 Prozent kommen, damit ihre Anlagen einen Beitrag zur Energiewende leisten können.

Tests in der Schwerelosigkeit

Um den Wirkungsgrad zu verbessern, haben sie unter anderem die Wasserstoff-Blasenbildung an Elektroden mit Hochgeschwindigkeits-Kameras analysiert. Auch haben sie bei Parabelflügen den selben Prozess in der Schwerelosigkeit untersucht. Weitere Experimente sind geplant.

Im Zuge des Hypos-Programmes arbeiten derzeit zahlreiche Institute und Unternehmen in Mitteldeutschland an innovativen Wasserstoff-Technologien. Elektrolyse ist dabei auch ein Schwerpunktthema.

Autor: hw

Quellen: HZDR, Wikipedia, TUD